太湖重污染湖区底泥沉积物特性

对竺山湖及太湖西岸湖区底泥沉积物的粒径、含水率、有机质、TN,TP含量进行研究,探讨竺山湖湾东部、竺山湖湾西部、太湖西岸北部、太湖西岸南部底泥污染物表层及垂向分布规律.结果表明,竺山湖湾沉积物中有机质、TN,TP含量高于西沿岸湖区,底泥再悬浮释放污染物风险较大;西沿岸北段清淤区垂向有机质、TN含量无显著性变化,TP含量...     

太湖竺山湖湖流和水体迁移规律研究

太湖竺山湖是新孟河引江济太的重要通道,目前总体水质较差。文章采用水动力数值模型,研究竺山湖的湖流和水体迁移规律。结果表明,竺山湖湖流复杂,不同风况条件下,竺山湖水体会经过不同湖区流向东太湖,同时竺山湖的污染和悬浮物会随着水体迁移至其他湖区,对太湖水质产生不利影响。因此,加强竺山湖水环境治理是太湖水环境综合治理的关键。     

太湖水质评价计算方法及近年来水质变化分析

以2000~2005年太湖水质监测资料为基础,结合算术平均法、算术平均法与湖区面积加权综合运用、监测点代表面积与湖区面积加权综合运用等3种不同的湖区水质评价计算方法,对太湖水质状况及其近年来的变化趋势进行了分析。分析了这3种计算太湖水质指标方法的特点和存在问题,并选用监测点代表面积与湖区面积加权综合运用的方法,对太湖水质状况进行评价分析,避免由于个别测站水质状况有较大的差异而影响湖区评价结果。评价结果表明,太湖污染严重区域为北部梅梁湖、竺山湖和五里湖,但水质恶化趋势在2003年后总体上得到了有效的遏制,近年来太湖湖体水质总体稳定,太湖东部沿岸区、东太湖和南部沿岸区水体水质满足饮用水水源地水质标准。     

定常风场下的太湖风生流水动力特征研究

太湖的主要流动类型为风生流,本文采用数学模型模拟了四种定常风场作用下的太湖风生流水动力特征,总结了风向对太湖风生流分布的影响。研究结果指出：东南风与西北风作用下太湖主湖区存在西部环流、中部环流和北部环流三个大尺度环流,北风与南风作用下太湖主湖区仅存在西部环流和中部环流两个大尺度环流。东南风和西北风作用下,太湖北部竺山湾东北部、梅梁湾东南部和西北部及贡湖湾东北部存在大尺度环流。东风与南风作用下,竺山湾西部、梅梁湾东南部和中部南北两岸及贡湖湾东部存在大尺度环流。定常东南风作用下,太湖表面流向与风向相同,底层流向与风向相反,流向拐点一般出现在相对水深hc=0.8 处。     

太湖富营养化主要指标及营养水平变化分析

分析了太湖1980-2011年富营养化水质指标的变化情况,同时利用水质富营养化评价结果,分析了2002-2011年不同湖区营养水平的变化特征。结果表明:太湖富营养化水质指标整体呈上升趋势,虽然TN和TP在1996年后开始降低,但仍处于较高水平;NH+4-N和Chl-a的最高值出现在2006年;TN和NH+4-N具有相似的月间变化特征,但是NH+4-N的极值较TN提前一个月出现;CODMn和Chl-a呈单峰的月间变化特征,而TP的月间变化呈双峰特征。西部沿岸区和五里湖的水质改善明显,梅梁湖、竺山湖和南部沿岸区水质改善不明显,东部沿岸区和东太湖水质呈恶化趋势。太湖不同湖区富营养水质出现频次的月变化特征也非常明显。     

考虑太湖水质指标的流域骨干工程调度方案

通过对多年实测资料的分析,研究了太湖水环境改善需求,明确了影响太湖水质改善的关键因子,设计了考虑太湖水质指标的流域骨干工程调度方案,并对调度方案的效果进行了分析。结果表明,考虑太湖水质指标的优化调度对竺山湖水质具有较为明显的改善作用,建议在新孟河江边枢纽调度中考虑太湖水质指标,通过改善竺山湖水质促进太湖总体水质提升。     

太湖底泥主要营养物质污染特征分析

为进一步推进太湖流域水环境综合治理工作,给太湖水生态清淤提供决策参考,结合太湖流域管理局2018年组织开展的太湖污染底泥勘察项目调查结果,对太湖底泥中的有机质、氮磷等营养物质的含量及其平面分布、垂向变化情况进行了分析,并与2003年底泥调查结果进行了对比。结果表明:总磷主要集中分布在竺山湖底泥0~30 cm深度内,高含量的总氮和有机质主要分布在竺山湖和东太湖;在外源污染有效控制后,生态清淤工程有利于降低湖区表层底泥的营养物质含量。     

竺山湖清淤工程生态效益研究

项目针对竺山湖清淤区,结合太湖贡湖湾、胥口湾等水源地的生态清淤、东太湖网围航道清淤等相关的综合治理工程,通过对不同清淤时期、不同清淤区域水质、底泥理化特性、水生植被、浮游植物、浮游动物群落结构等环境因子的调查,评估底泥清淤对区域水生态环境的影响,评价清淤工程的生态效应,取得如下成果: (1)探明了竺山湖清淤后水质、沉积物理化特性及水生生物群落的演变规律,科学分析了清淤的生态环境效应; (2)构建底泥清淤评估指标体系,提出了竺山湖分区清淤方案建议.     

ASTER卫星影像在太湖水质空间分异分析中的应用

利用ASTER卫星影像针对太湖的部分水域水质进行研究,首先根据夏季与影像同期太湖水体主要为竺山湖水域和梅梁湖水域中的水质实测数据,进行聚类分析和主成分分析,发现太湖水体主要受到悬浮物和藻类物质的污染,其他污染指标与它们之间存在着紧密的联系,所以针对水质的遥感分析也以这两类污染指标为主。对太湖的部分水域水质的遥感影像进行处理,用水体指数掩膜将水体从背景中分离,监督分类将水体按污染物成分与含量不同分成6类:近岸水(相对干净水体)、泥沙污染(泥沙较多)、泥沙和藻类混合、混沙水(泥沙少量)、混藻水(藻类少量)和藻类污染(藻类较多)。分类的总精度为84.796 5%,Kappa系数为0.817 4,统计出各污染类型水域的面积,发现太湖的污染物主要为泥沙类,其次为藻类。在太湖沿岸水域受泥沙污染较严重,且具有一定的扩散趋势;太湖中、东部受藻类的污染较严重。用NDVI提取藻类污染区,结果与监督分类的相符。最后结合遥感图像水体周围状况以及实际统计资料对太湖水质的污染成因作了分析。     

扩大马山内河对改善太湖西北部湖湾水动力及 水环境作用的研究

以实测资料为基础,采用湖泊二维水流水质数学模型,研究了扩大马山内河对改善太湖西北部竺山湖和梅梁湖湖湾水动力和水环境的作用,主要分析内容包括湖湾内流场、流速、水质,以及湖湾口水量交换等,以便为太湖水环境综合治理提供参考。     

三次样条插值方法在太湖水质评价中的应用

采用三次样条插值方法对全太湖代表性水质指标和反映富营养化、藻类密度的指标进行线性插值,绘制太湖主要水质指标浓度空间变化图,直观反映了太湖水质总体状况和空间分布特征,较好地解决了监测站点密度不够的问题。虽然评价结果在水质变化较大的局部湖区存在一定误差,但该方法对于大面积湖泊水质评价工作具有借鉴价值。     

桥梁壅水对太湖竺山湾水环境影响模拟

曾经规划的宜马大桥横跨太湖竺山湾,桥墩的阻水作用势必会减少竺山湾交换水量,从而影响其水质。本文采用套网格的二维非稳态数值模型,模拟大桥建设后竺山湾水动力及水质变化,量化大桥建设对竺山湾水环境造成的影响。模拟结果表明:在5.0 m/s的持续东南风作用下:1竺山湾水动力条件受到削弱,内湾与太湖湖体的交换水量减少约30%⁴0%;2湾内水质恶化,西北沿岸水质浓度升高迅速,COD平均增量为0.9 mg/L,总磷平均增量为0.001 mg/L,总氮平均增量为0.1 mg/L,氨氮浓度变化不大。     

浅析太湖梅梁湾的生态修复与重建

太湖位于长江三角洲地区。是我国第三大淡水湖泊．湖泊面积2338km^2，平均深度1．89m，湖容量44亿m^3，具有饮用水源、排洪蓄洪、工农业用水、旅游、航运、养殖等功能，是该地区社会经济发展的基础。梅梁湾作为太湖北部的一个较大湖湾，是无锡市著名的风景旅游区和水源地，又是主要航运通道．汛期还担负着泄洪排涝。随着其周围地区的经济发展．无锡、宜兴、常州、武进等地的工农业及生活污水不断排入湾内，梅梁湾水质受到严重污染．水体富营养化以蓝藻的大量繁殖而引起水华暴发为主要表象，严重影响周围地区的供水．破坏水体景观．从而制约周围地区的经济发展。为此．国家将太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范项目列为“十五”重大科技专项水污染控制技术与治理工程的首要专项，并把太湖梅梁湾水源地水质改善技术列为此专项的第一子课题。近三年来，课题组对太湖梅梁湾的生态进行了一系列的修复与重建工作。     

环太湖河流入湖水质控制浓度分析

以《太湖流域水环境综合治理总体方案》中2012年和2020年太湖水质保护目标为基础,结合太湖现状水质,确定太湖各湖区水质保护目标。选择1976年型降雨条件,采用太湖二维水量水质模型调算,获得满足太湖各湖区水质保护目标条件下的各湖区对应环湖河道水质控制浓度。     

竺山湖清淤工程的生态效益

针对近年无锡市区及宜兴的太湖近岸水域发生水体多起异常现象,运用《河湖生态疏浚工程施工技术规范》对竺山湖清淤工程生态效益进行分析、评价和验证,旨在为太湖大面积生态清淤提供必要的理论依据和技术保障。     

近30年太湖沉水植物优势种遥感监测及变化分析

利用1985—1986年、1995—1996年、2004—2006年和2014—2015年多时相遥感影像数据,构建了水生植物分类决策树模型,结合沉水植物的生活史差异,研究太湖近30年沉水植物优势种的演替模式。4个时期的沉水植物遥感分类总体精度与Kappa系数依次为64.86%和0.59,70.83%和0.65,63.93%和0.50,64.94%和0.60。研究表明:1985—2015年马来眼子菜由东山湾向西山岛、东太湖向南太湖扩张,竺山湾、梅梁湾的苦草呈锐减的趋势,近年来梅梁湾的沉水植物只有菹草1种,湖心区一直未监测到沉水植物,东太湖沉水植物分布面积最广、种类最多。近30年太湖沉水植物演替主要经历4个阶段,依次为苦草-眼子菜型、小眼子菜型、金鱼藻-伊乐藻型和眼子菜-伊乐藻型阶段。水体富营养化和围网养殖是沉水植物演替的主要原因。     

太湖风生流垂向切变规律的原位观测

浅水湖泊垂向环流存在着上下层反向现象,为了探究太湖湖流垂向切变规律,用声学高频流速仪ADV、ADP及风向风速仪在梅梁湾进行了9 d的连续观测;基于获取的高频同步数据,利用概率统计方法,对各层流场在不同风向、不同风速以及持续同向风场影响下的切变率进行了统计分析,并研究了流场垂向分布特征。结果表明:5月太湖梅梁湾在风向为ESE、ES、E,风速2~5 m/s,同向风场持续作用10~11h时,流场基本达到稳定且切变率最大;表层流场(水下50cm)处,切变率最小,为20%,底层流场(距水-土界面7 cm)处,切变率最大达到60%;流向改变的拐点出现在表层至中层,即水下50~100 cm;风速、风向的出现频率,以及同向风场的持续时间决定了流场反向率大小,流场反向率决定了拐点的位置。     

大型浅水湖泊纳污能力核算的风场设计条件分析

分析了东南风、西北风及东北风3种不同主导风场下太湖的风生湖流形态特征、环流结构及湖流流速大小变化,研究了不同风生湖流特征条件下环湖入湖污染物的输移扩散规律和湖区水质空间分布特征差异,以及在不同主导风场和常年主导风向下风速变化对太湖各主要湖湾纳污能力的影响。同时,参照水情设计条件要求,选择相对不利的主导风向和保证率为90％时的风速,对太湖进行了纳污能力计算。计算结果表明：在平均风速1.0m/s的西北风和枯水年型设计来水条件下,太湖的CODMn、TP、TN指标纳污能力分别为29732t/年、393t/年和7550t/年,较常年主导风向及多年平均风速条件下的纳污能力分别减小13.5％、 11.3％、23.6％。     

东太湖典型湖区水环境特征时空变化分析

本文研究了2002年4月至2003年4月东太湖的东茭嘴、油车港、太浦河口、湖心C、大缺口和张家港等6个典型湖区水环境特征。监测数据表明,东太湖6个典型湖区水质参数变化四季分明、空间差异显著;受水生高等植物的净化作用、湖区周边居民面源污染和上游苕溪来水水质等3方面因素的综合影响,枯水期水质明显不如丰水期。冬春季节水生植被净化能力的减弱和城镇居民生活面源污染的加强形成东太湖水质西南差东北好的格局、夏秋季节水生植被净化能力的加强和上游苕溪来水水质的改善形成西南水质好东北差的格局。利用太湖站同期水环境监测资料,比较了草型湖湾东太湖与藻型湖湾梅梁湾水环境因子的差异。提出东太湖春季期间水体中NH4 -N、NO3--N浓度的消长变化可能是维持东太湖水体能够保持清水状态的触发因子。     

太湖和洪泽湖天然有机质与重金属结合特性研究

利用同步荧光光谱表征浅水湖泊太湖和洪泽湖中天然有机质(NOM)的组成,同时利用荧光淬灭滴定试验研究了NOM与Cu~(2+)和Cd~(2+)的结合特性。结果表明:两个湖泊的NOM中类蛋白质和类腐殖质组成比例存在显著的差异,太湖NOM主要由类蛋白质和类腐殖质组成,洪泽湖NOM则以类腐殖质为主;太湖和洪泽湖NOM与Cu~(2+)和Cd~(2+)的结合点位及结合能力存在显著差异,NOM中类腐殖质的结合点位要显著多于类蛋白质;太湖贡湖湾和梅梁湾NOM中类蛋白质与Cu~(2+)的结合能力以及梅梁湾NOM中类蛋白质与Cd~(2+)的结合能力强于类腐殖质,但贡湖湾NOM中类蛋白质与Cd~(2+)的结合能力则弱于类腐殖质,而洪泽湖NOM中类蛋白质与Cu~(2+)和Cd~(2+)的结合能力均强于类腐殖质;太湖NOM与重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的结合能力要显著高于洪泽湖NOM。